Углерод материалы гаиләсенең төп әгъзасы буларак, графит таблицалар җылылык һәм электр үткәрүчәнлеге, химик тотрыклылыгы, механик көче аркасында энергия, электроника, химия инженериясе һәм аэрокосмоста киң куллану перспективаларын күрсәтәләр. Соңгы елларда, материаллар фәненең һәм инженериянең тиз алга китүе белән, графит таблицалардагы тикшеренүләр тирәнәя барды, нәтиҗәдә структур дизайнда, эшне оптимизацияләүдә, функциональ кушымталарда зур алгарыш барлыкка килде.
1. Графит таблицасын әзерләү технологиясе
Графит таблицаларга әзерләнү процессы аларның микросруктурасына һәм макроскопик үзлекләренә турыдан-туры тәэсир итә, шуңа күрә төп тикшеренү өлкәсе булып кала. Традицион рәвештә, графит таблицалары гадәттә кысу формалаштыру яки югары {{1} natural табигый плит графитының температурасы графитизациясе аша ясала, ләкин бу ысуллар чикләнгән тыгызлыкка һәм бердәмлеккә китерәләр. Соңгы елларда тикшерүчеләр төрле роман әзерләү ысулларын уйлап таптылар, алар арасында химик пар парламенты (CVD), полимер прекурсор конверсиясе һәм гибрид ысуллар (мәсәлән, резиналар, металл яки керамика белән графит композитлары).
Алар арасында CVD технологиясе югары - сыйфатлы графит фильмнарны субстрат өслекләренә урнаштыра ала. Реактив газларның нисбәтен һәм температурасын көйләп (метан, водород, аргон кебек), графит катламнары саны һәм ашлык күләме төгәл контрольдә тотыла ала. Моннан тыш, полимид (PI) кебек полимер прекурсорларына нигезләнгән пиролитик графитизация дә зур игътибар җәлеп итте. Бу ысул органик матдәләрне графит структурасына карбонлаштыру һәм тәртипкә китерү өчен югары - температураны эшкәртү (2800 градустан югары) куллана. Нәтиҗә ясалган графит таблицалары югары юнәлешне һәм искиткеч җылылык үткәрүчәнлеген күрсәтәләр.
2. Эшчәнлекне оптимизацияләү һәм модификацияләү тикшеренүләре
Графит таблицаларның эш оптимизациясе беренче чиратта җылылык үткәрүчәнлегенә, электр үткәрүчәнлегенә, механик көченә, коррозиягә каршы торуга юнәлтелгән. Термаль үткәрүчәнлеккә килгәндә, тикшерүчеләр ачыклаганча, графит таблицаларның үзара бәйләнешен арттыру (мәсәлән, {{1} ing ярдәм итү юнәлеше аша) аларның - самолет җылылык үткәрүчәнлеген сизелерлек яхшырта ала. Кайбер югары юнәлешле графит таблицаларның җылылык үткәрүчәнлеге 1500 Вт / (м · К) тан артты. Электр үткәрүчәнлегенә килгәндә, азот һәм бор кебек элементлар белән допинг яки углерод нанотубы һәм графен кебек ныгыту этапларын кертү аларның электрон транспортын тагын да яхшырта ала.
Механик көче ягыннан, графит таблицалар югары кысу көченә ия булсалар да, аларның киеренкелеге һәм катылыгы чагыштырмача түбән, load- йөкләү структураларында куллануны чикли. Бу проблеманы чишү өчен, тикшерүчеләр углерод җепселләре - ныгытылган графит композитлары һәм графит / металл композит таблицалар кебек чишелешләрне барладылар, югары - көч секунд - фаза материалларын кертеп, гомуми механик үзлекләрен көчәйттеләр. Моннан тыш, махсус кушымталар өчен (мәсәлән, химик коррозиядән саклау), өслек каплау технологияләре (мәсәлән, никель каплау, SiC каплау яки Al₂O₃ каплау) графит таблицаларның коррозиягә каршы тору көчен арттыру өчен кулланыла.
3. Функциональ кушымталарда алгарыш
Графит таблицаларның уникаль үзенчәлекләре аларны төрле өлкәләрдә кыйммәтле иттеләр. Энергия өлкәсендә югары - җылылык үткәрүчәнлеге графит таблицалары литий батарея җылылык белән идарә итүдә, ярымүткәргеч җайланмалар җылылык таратуда һәм кояш җылылык конверсия системаларында киң кулланыла. Мәсәлән, графит таблицалар электр машинасының батарея пакетларында җылылык тарату субстратлары буларак кулланыла, батареяның эш температурасын эффектив киметә һәм батарея гомерен озайта.
Электроника өлкәсендә графит таблицалар, искиткеч электр характеристикалары аркасында, сыгылмалы схема такталарында, электромагнит саклагыч материалларда һәм югары - электр электрон җайланмалары өчен җылылык тарату компонентларында кулланыла. Моннан тыш, графен - графит композит таблицаларын үстерү киләсе - буын югары - ешлыклы электрон җайланмалар өчен потенциаль чишелешләр тәкъдим итә. Химия тармагында, графит таблицалар, аларның югары - температурасы һәм коррозия {{7} чыдамлыгы аркасында, реактор полосалары, мөһер материаллары, һәм югары - температура фильтрлары өчен идеаль сайлау.
4. Киләчәк тикшеренү юнәлешләре
Графит таблицасын тикшерү күп уңышларга ирешсә дә, проблемалар кала, мәсәлән, зур - масштаблы җитештерүнең бәясе һәм кайбер экстремаль мохиттә тотрыклылык җитәрлек түгел. Киләчәк тикшеренүләр түбәндәге өлкәләргә юнәлтелергә мөмкин:
1.
2. Күп функцияле интеграль дизайн: композицион структур дизайн ярдәмендә җылылык, электр һәм механик үзлекләрне оптимальләштерү.
3.
4. Килеп чыккан кушымталарны барлау: квант җайланмаларын суыту, космик технологияләр, биомедицина материаллары.
Йомгаклап әйткәндә, графит таблицасын тикшерү тиз үсә. Productionитештерү технологиясендә, җитештерүчәнлекне контрольдә тотуда, функциональ кушымталарда алга китешләр белән, аның югары - җитештерүдә һәм стратегик үсеп килүче тармакларда роле көннән-көн мөһимрәк булачак.
